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波的二相性是量子力学的基本概念之一。它揭示了微观世界中粒子的奇特性质：同一个粒子既可以表现为连续的波，也可以表现为离散的粒子。这种双重性质在不同的实验条件下会显现出来。
光的波动性最早通过干涉和衍射实验得到证实。当两束光波相遇时，会产生干涉现象，形成明暗相间的条纹。光还能绕过障碍物发生衍射，这些都是波的典型特征。偏振现象进一步证明了光是横波。
光的粒子性通过光电效应得到证实。爱因斯坦提出光是由光子组成的粒子流，每个光子携带能量E等于普朗克常数h乘以频率ν。当光子撞击金属表面时，会将能量传递给电子，使电子从金属中逸出，这就是光电效应。
德布罗意提出，不仅光具有波粒二象性，实物粒子也具有波动性。他给出了物质波的波长公式：λ等于普朗克常数除以动量。电子衍射实验成功观察到了电子通过晶体时产生的衍射条纹，证实了实物粒子确实具有波动性。
波粒二象性揭示了微观世界的深层本质。根据互补性原理，波动性和粒子性是同一物理实体的两个互补方面，不能同时精确测量。这导致了测不准原理，成为量子力学的基石。波粒二象性不是矛盾，而是微观粒子的本质属性。